氙氣短弧燈有兩種不同的種類：純氙氣，只含有氙氣；和氙-汞，它含有氙氣和少量的汞金屬。穩態太陽光模擬器通常使用氙氣短弧燈作為光源，因為其色溫高達6500K，接近太陽光譜（5500K）。

在純氙氣燈中，大部分光是在電子流離開陰極表面的微小、針尖大小的等離子體云中產生的。發光體積呈錐形，發光強度從陰極到陽極呈指數衰減。穿過等離子云的電子撞擊陽極，使其發熱。因此，氙氣短弧燈中的陽極要么必須比陰極大得多，要么是水冷的，以散發熱量。純氙氣短弧燈的輸出提供連續光譜功率分布，色溫約為 6200K，CRI 接近 100。光強度范圍為 20,000 至 500,000 cd/cm2。盡管即使在高壓燈中，在近紅外區域也有一些非常強的發射線，大約在 850-900 nm 的范圍內。該光譜區域可包含總發射光的約 10%。一些應用包括光導系統，例如內窺鏡和牙科技術。

在氙-汞短弧燈中，大部分的光是在位于每個電極頂端的針尖大小的等離子云中產生的。發光體的形狀像兩個相交的圓錐體，并且發光強度在向燈的中心移動時呈指數下降。氙-汞短弧燈有一個藍白色的光譜和紫外線輸出。這些燈主要用于紫外線固化應用，對物體進行消毒，并產生臭氧。

由于電弧的尺寸非常小，因此有可能以適度的精度聚焦燈的光線。由于這個原因，小到10瓦的氙弧燈被用于光學和顯微鏡及其他儀器的精密照明，盡管在現代，它們被單模激光二極管和白光超連續激光器取代，這些激光器可以產生真正的衍射限制光斑。較大的燈被用于產生窄光束的探照燈，或用于需要模擬日光的電影制作照明。

極小的弧形尺寸可以以中等精度聚焦來自燈的光。出于這個原因，較小尺寸的氙弧燈（低至10 瓦）用于光學以及顯微鏡和其他儀器的精密照明，盡管在現代它們已被單模激光二極管和白光超連續譜激光器所取代，這些激光器可以產生真正的衍射極限光斑。較大的燈用于產生窄光束的探照燈，或需要日光模擬的電影制作照明。

許多燈管在外殼上有一個短波紫外線阻隔涂層，并作為 “無臭氧 “燈出售。有些燈的外殼是由超純的合成熔融石英（如 “透明石英“）制成的，這大約是成本的兩倍，但它可以使燈發出有用的光到真空紫外線區域。這些燈通常在純氮氣氛中運行。